基于第一性原理的SiC多型体声子辅助光吸收

碳化硅是一种间接带隙半导体材料，广泛应用于电子和光电子领域。虽然对SiC跨越其间接带隙的声子辅助吸收系数的实验测量已存在五十多年，但声子辅助吸收的理论研究一直因其过高的计算成本而受阻。在这项工作中，我们使用基于密度泛函理论及相关技术的第一性原理方法，计算了常见SiC多型体（3C、2H、4H和6H）的声子辅助温度依赖光吸收谱。我们展示了我们的结果与在直接和间接带隙之间的光谱区域实验确定的吸收系数一致。通过考虑带隙的温度依赖性，可以很好地预测光谱的温度依赖性。最后，我们将用二阶微扰理论获得的光谱与用特殊位移方法确定的光谱进行了比较，并表明充分考虑由温度引起的电子能量重整化对于进一步改进SiC中声子辅助吸收的预测非常重要。我们的见解可应用于预测不太常见的SiC多型体以及其他间接带隙半导体的光谱。